论文部分内容阅读
微机电系统(micro-electromechanical systems, MEMS)促进了引信系统微型化和智能化的发展。本课题以用于引信微型电源上的MEMS接电开关为研究对象,设计了一种能识别勤务跌落环境和正常发射环境的接电开关,即一种在引信勤务环境的意外坠落中保证不能闭合,在正常发射环境中快速闭合并保持导通状态,确保引信电源为引信电路持续供电的微器件。首先,根据对MEMS接电开关的工作环境及性能需求的分析,提出MEMS接电开关应满足的基本设计要求,包括结构小型化要求、识别勤务环境、响应加速度阈值要求、响应时间要求、开关导通性能、抗高过载性能等。根据开关设计的基本要求,结合MEMS技术特点,对接电开关的工作原理和理论模型进行研究和分析,提出接电开关总体设计方案。其次,依据总体设计方案,完成接电开关驱动机构、环境识别机构和闭锁接电机构三个主要部分机构的设计;并通过有限元仿真,研究各部分机构的静态性能和动态性能;提出采用平面微曲折槽机构识别勤务环境,保证开关在勤务环境中的安全;分析平面微曲折槽的工作过程,及平面曲折槽关键结构参数对开关识别性能的影响;提取出各部分结构的优化参数,设计接电开关的整体机构;最终开关整体机构的仿真表明所设计的方案具有引信环境识别能力、可以闭合稳定、具有良好的导通性能和抗高过载能力。最后,利用MEMS工艺仿真软件Coventor Ware对所设计的开关进行制造工艺流程仿真;分析开关加工工艺对开关结构的影响。